
- •2)А)параметры идеального газа: внешнии:V.S . Внутренние температура,давление,плотность
- •Закон Шарля Давление газа фиксированной массы и фиксированного объёма прямо пропорционально абсолютной температуре газа.
- •Формулировка I начала термодинамики
- •Внутренняя энергия идеального газа
- •Внутренняя энергия идеального газа
- •Работа газа
1)А)идеальный газ- физ. Модель где: -частицы материальные точки,-частицы не взаимодействуют на ростоянии, а тольео при столкновлении.-удары упруги.-между столкновления движуться равномерно и прямолинейно.
Б) Молекулярно-кинетическая теория (сокращённо МКТ) — теория XIX века, рассматривавшая строение вещества, в основном газов, с точки зрения трёх основных приближенно верных положений:1)все тела состоят из частиц: атомов, молекул и ионов;2)частицы находятся в непрерывном хаотическом движении (тепловом);3)частицы взаимодействуют друг с другом путём абсолютно упругих столкновений.Основными доказательствами этих положений считались:Диффузия,Броуновское движение,Изменение агрегатных состояний вещества.
В)
,
основное уровнение, Вывод
основного уравнения МКТ
Пусть имеется кубический сосуд с ребром длиной l и одна частица массой m в нём.
Обозначим скорость
движения vx,
тогда перед столкновением со стенкой
сосуда импульс
частицы равен mvx,
а после — −
mvx,
поэтому стенке передается импульс p
= 2mvx.
Время, через которое частица сталкивается
с одной и той же стенкой, равно
.
Отсюда следует:
Так как давление
,
следовательно сила F
= p
* S
Подставив, получим:
Преобразовав:
Так как рассматривается кубический сосуд, то V = Sl
Отсюда:
.
Соответственно,
и
.
Таким образом, для
большого числа частиц верно следующее:
,
аналогично для осей y и z.
Поскольку
,
то
.
Это следует из того, что все направления
движения молекул
в хаотичной среде равновероятны.
Отсюда
или
.
Пусть
—
среднее значение кинетической энергии
всех молекул, тогда:
,
откуда
.
Для одного моля
выражение примет вид
2)А)параметры идеального газа: внешнии:V.S . Внутренние температура,давление,плотность
Б)
Уравнение
состояния идеального
газа (иногда уравнение
Клапейрона или уравнение Клапейрона
— Менделеева) —
формула, устанавливающая зависимость
между давлением,
молярным
объёмом и абсолютной
температурой идеального
газа. Уравнение имеет вид:
где
— давление,
— молярный объём,
— универсальная газовая постоянная
— абсолютная температура,К.
В) графики в осях PV изотерма ветка пораболы. Все остальное прямые
Г) закон дальтона- давление смеси идеального газа=сумме всех пропарциальных давлений газов, образующую смесь.(пропорцаональное давление-давление газа в отстутсвии всех остальных газов смеси),
Закон Бойля — Мариотта При постоянной температуре и массе идеального газа произведение его давления и объёма постоянно. pV = const,
Изобарический закон, открытый
Гей-Люссаком утверждает, что при
постоянном давлении объём постоянной
массы газа пропорционален абсолютной
температуре. Математически закон
выражается следующим образом:
Закон Шарля Давление газа фиксированной массы и фиксированного объёма прямо пропорционально абсолютной температуре газа.
Проще говоря, если температура газа увеличивается, то и его давление тоже увеличивается, если при этом масса и объём газа остаются неизменными.Закон имеет особенно простой математический вид, если температура измеряется по абсолютной шкале, например, в градусах Кельвина. Математически закон записывают так:
или
P — давление газа,
T — температура газа (в градусах Кельвина),
k — константа.(для определенного газа)
4) Барометрическая
формула — зависимость давления
или плотности газа от высоты в поле
тяжести. Для идеального
газа, имеющего постоянную
температуру T и находящегося в
однородном поле тяжести (во всех точках
его объёма ускорение
свободного падения g
одинаково), барометрическая формула
имеет следующий вид:
где p — давление газа в слое,
расположенном на высоте h, p0 —
давление на нулевом уровне (h = h0),
M — молярная
масса газа, R — газовая
постоянная, T — абсолютная
температура. Из барометрической
формулы следует, что концентрация
молекул n (или плотность газа) убывает
с высотой по тому же закону:
где m — масса молекулы газа, k — постоянная Больцмана.
Распределение Больцмана распределение молекул по потенциальной энергией .
**
5)эффективный диаметр молекул- dэф –минимальное расстояние сближений молекул при их соударения(зависит от природы газа, от скорости =>температуры), средняя длина свободного пробега молекул и среднее число их столкновений (<λ >)это среднее расстояние ,которое молекуло проходит между двумя соударениями.
<λ >=1/
6) явление переноса-круг явлений в термодинамических непрерывных системах, в процессе которой происходит выравнивание параметров макроскопической системы(стреимиться к равновесия),сопровождаеться переносом физ. Вел. (m,E,p и проч.)
Диффузия— процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму[1]. В некоторых ситуациях одно из веществ уже имеет выравненную концентрацию и говорят о диффузии одного вещества в другом. При этом перенос вещества происходит из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией (против градиента концентрации). **
Масса dm переносимая за время dt через плошадь dS перпендикулярная направления переноса(дифузии), прямопропорциональна градиенту(направление наискорейшего роста функции) плотности **
D-коффициент диффузии
7) Теплопрово́дность — это перенос тепловой энергии структурными частицами вещества (молекулами, атомами, ионами) в процессе их теплового движения. Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества. Явление теплопроводности заключается в том, что кинетическая энергия атомов и молекул, которая определяет температуру тела, передаётся другому телу при их взаимодействии или передаётся из более нагретых областей тела к менее нагретым областям. Иногда теплопроводностью называется также количественная оценка способности конкретного вещества проводить тепло.
Численная характеристика теплопроводности материала равна количеству теплоты, проходящей через материал толщиной 1 м и площадью 1 кв.м за единицу времени (секунду) при разности температур на двух противоположных поверхностях в 1 К.
Внутреннее трение (вязкость) а) возникновение силы внутреннего трения при взаимодействий между слоями газа движущихся с разными скоростями б) свойства жидкостей и газов оказывающих сопротивления перемещения одной части относительно другой, что является переносом импульса направленного движения. --- из-за хаотичного движения происходит обмен между слоями-----быстрый слой укоряет медленный и наоборот
8)работа = скорярная физ . вел. Численно равная произведения давления на изменение обьема газа (зависит от пути перехода из состояний 1 в состояние 2, не является функцией состояния) A=pdV (в осях p V плошать под графиком)
Вну́тренняя эне́ргия тела (U) — это сумма энергий молекулярных взаимодействий и тепловых движений молекулы. Внутренняя энергия является однозначной функцией состояния системы. Это означает, что всякий раз, когда система оказывается в данном состоянии, её внутренняя энергия принимает присущее этому состоянию значение, независимо от предыстории системы. Следовательно, изменение внутренней энергии при переходе из одного состояния в другое будет всегда равно разности между ее значениями в конечном и начальном состояниях, независимо от пути, по которому совершался переход.
Внутреннюю энергию тела нельзя измерить
напрямую. Можно определить только
изменение внутренней энергии:
—
подведённая к телу теплота,
измеренная в джоулях
—
работа,
совершаемая телом против внешних сил,
измеренная в джоулях